В дополнение к обмену как транзисторного усилителя, но также может быть использован в качестве выключателя. Строго говоря, транзистор и общих механических контактов на переключение в действие не то же самое, но она имеет некоторые механические переключатели, которые не являются особенности. Рисунок 1 показывает, является основным транзистор электронные цепи переключателя. По следующем рисунке, сопротивление нагрузки непосредственно через транзистор между коллектором и власти, и среди основных ток транзистора обратно на WYF838
Рисунок 1 Основные переключатель транзистор Входное напряжение Vin, чтобы открыть транзистор переключатель (открытые) и закрытые (закрытые) действия, когда транзистор включен, ток нагрузки будет заблокирован, наоборот, когда транзистор был закрытом состоянии, ток может течь. Подробный, когда Вин является низкое напряжение, база не является текущей, так что никаких ток коллектора, в результате чего нагрузка связана с коллектором стороны не являются текущими, эквивалентную включения, на данный момент является победа транзистор обрезания (отрезана) области. Аналогичным образом, когда Вин является высокое напряжение, из-за базовый ток, что позволяет больший поток через усиление тока коллектора, цепи нагрузки будет проводиться, и эквивалент переключатель замкнут, когда транзистор победой в насыщенной зоне (насыщения). 838 E Во-первых, транзистор переключения анализ схемы и дизайн Из-кремниевого транзистора, его база-эмиттер перехода вперед напряжение около 0,6 вольт, так желает транзистора отсечения, Вин должна быть менее 0,6 вольта, так что база транзистора ток равен нулю. Обычно в дизайн, с тем чтобы определить транзистор будет больше причин в отсечения государства, как правило, делают Vin ниже, чем на 0,3 вольт. (838 электронных ресурсов ), конечно входного напряжения ближе к нулю вольт более необходимо обеспечить, чтобы транзистор выключен. Желая передать ток нагрузки, коллектор транзистора и эмиттером быть коротким, как и действия, механический переключатель закрыт. Для этого будет достаточно высоко, чтобы достичь квази-Vin немного ездить транзистора в насыщение области работы на работу, был насыщен транзистор, ток коллектора достаточно большой, практически делает все напряжение питания Vcc которые через сопротивление нагрузки, поэтому это VCE близко к 0, в результате чего коллектором и эмиттером транзистора почти короткое замыкание. В идеальном случае, в соответствии с законом в ОМ был насыщен транзистор, ток коллектора должен WYF838
Таким образом, ток базы должно не WYF838 (Тип WYF838
Выраженный от типа IC и основные отношения между И.Б., где β представляет транзистор в DC коэффициент усиления по току, с точки зрения некоторых из транзистора, меновая стоимость β и β между DC имеет очень большое значение. Предназначен сделать переключатель замкнут, то стоимость Vin должна быть достаточно высокой, чтобы отправить больше или равна (формула 1) от требуемой минимальной базы текущего значения. Базы цикл просто резистор и база-эмиттер стыке последовательной цепи, так что Вин по следующей формуле WYF838 (Тип WYF838
Как только напряжение на базе больше или равно (тип 2), полученные значения, транзистор включается, так что все напряжения на нагрузке резистор, и завершения действия закрытие выключателя. В общем, транзистора цепи соединены, как показано на рисунке 1, роль его и нагрузки в серии с механическими переключателями, как способ ее открытия и закрытия выключатели, вы можете непосредственно контролировать входное напряжение легко, без Цай Юн механические переключатели используются в механических-индуцированной (механический привод) ﹑ соленоида поршень (плунжер соленоида) или реле арматуры (реле арматуры) и другие управления.
Чтобы избежать путаницы, в этой статье описываются транзисторные ключи используются NPN транзистор, конечно, NPN транзистор может быть использован в качестве переключателя, но менее распространенных Бейл. Пример WYF838 Объясните, что переключение схемы на рисунке 2, желает переключатель замкнут (транзистор насыщения) необходимо вводить для этого? И объяснить точку тока нагрузки и тока базы значение? Решение: от 2, мы знаем, что в насыщения, полностью кросс-питания падение напряжения в сопротивлении нагрузки, так
Из уравнения (1) мы можем
Поэтому входное напряжение может быть WYF838
Рисунок 2 как выключатель света с транзистором
К примеру, что, как транзистор переключатель для управления использованием большую нагрузку ток 1.5A открытия и закрытия действия, только чтобы использовать очень малые напряжения и тока может контролировать. Кроме того, хотя поток через большой ток транзистора, не нуждается в установке радиатора, потому что, когда ток нагрузки вытекает из даты, транзистор был насыщенным, подход VCE нулю, так тока и напряжения, умноженное на силу очень мало, есть не должны радиатора.
Во-вторых, транзисторные ключи и механические переключатели Сравнение До сих пор мы считаем, что, когда транзисторный ключ включается, базы и эмиттера полностью короткого замыкания между. Это не правда, нет транзистор может полностью короткого замыкания оставив VCE = 0, большинство малых транзистор кремния сигнал насыщения, VCE (Sat) стоимостью около 0,2 вольт, даже если приложения разработаны специально для обмена переключения транзистора, VCE (Sat) значение в лучшем случае о столь же низко, как 0,1 вольт, и высокий ток нагрузки, VCE (Sat) значения будут немного увеличение явление, хотя большинство из анализа и расчета с точки зрения, VCE (Sat) значение не может рассматриваться, но обмен схемы в тест, вы должны понимать, VCE (Sat) значение на самом деле не 0. Хотя VCE (Sat) напряжение очень мало, незначительное само по себе, но несколько транзистор выключатели подключены в серии, если его очень значительную сумму WYF838 К сожалению, механические переключатели часто используется способ работать в тандеме, как показано на рисунке 3 (а) показывает, транзисторный ключ не может имитировать механических переключателей эквивалентной схемой (рис. 3 (б) ниже) для работы Это является одним из основных выключателей транзистора недостаток.
Рисунок 3, транзисторные ключи и механические схемы переключатели
К счастью, хотя транзисторный ключ средства не распространяется на каскаде, он может быть применен и полученные идеальный способ работы, который является одним из примеров показано на рисунке 4. Транзистор переключатели и по сравнению с традиционными механическими переключателями со следующими четырьмя WYF838
Рисунок 4, транзисторные ключи в параллельном соединении
(1) не имеет активных транзистор переключения какие-то контакты, так что оно не считает износа, вы можете использовать неограниченное количество, общая механические переключатели, контакты носят, в лучшем случае использования примерно в миллион раз, и его уязвимость к контактам испорчены повлиять на их работу и поэтому не может работать в грязной среде, ни переключатель перехода транзистора является закрытым, поэтому нет такой заботы. (2) действия переключения транзистора скорость переключения быстрее, чем обычно, общие открытия и закрытия переключатель время в миллисекундах (мс) для расчета, транзисторный ключ Zeyi микросекунд (мкс) долларов. (3) транзисторный ключ не оживило (отказов) явления. Генеральный механических переключателей будет в момент проведения непрерывного открытия и закрытия быстрых действий, а затем будет постепенно достичь устойчивого состояния. (4) использование транзисторов переключиться на диске индуктивной нагрузки, выключатель на минуту, что она не производит искр. И наоборот, когда механический переключатель включен, момент вид отрезаны от индуктивной нагрузки ток, индуктивность мгновенной наведенного напряжения вызванные искрение в контактах по этой дуговой эрозии контактов не только поверхности, это может вызвать помехи или опасности.
В-третьих, переключатель испытания транзистора В отличие от механических переключателей транзисторные ключи могут быть даже невооруженным глазом, чтобы определить открытия и закрытия его текущего состояния, она должна использовать счетчик для проверки. Показано на рисунке 5, стандартный транзистор переключения схемы, когда переключатель включается, чтение VEC должна быть 0, тогда, когда выключатель отключается, VCE должно быть для VCC. Транзисторный ключ в выключенном состоянии, потому что ток через нагрузку, поэтому нет падения давления, так что все падение напряжения на обоих концах переключатель, поэтому его стоимость должна быть равна VCE VCC, и механическими переключателями, что идентичны. Если переключатель должен сам свою очередь, без проведения, было размером тест Вин. Для обеспечения транзистор включается, база напряжения Vin должна быть достаточно высокой, если стоимость Vin слишком низкая, то проблема возникает из источника, а не транзистор себя. Если уровень в Vin достаточно высока, диск транзистор включается не проблема, но нагрузка не проводилось, это было бы проверить напряжение питания в норме. В проводимости государства, VBE кремниевого транзистора около 0,6 вольт, если стоимость достаточно высока, VIN, и VBE значения выше и ниже 0,6 вольт, таких как VBE 1,5 вольт или 0,2 вольта, что означает, что база эмиттер поверхности, возможно, был поврежден, он должен заменить транзистор. Конечно, этот критерий не может быть на сто процентов правильным, многие высокого номинального тока транзистора власти, VBE значение часто более 1 вольта, так что даже если чтения VBE в 1,5 вольт, оно не может быть в состоянии, конечно ущерб переходе транзистора, на этот раз Лучше проверять листы транзистора спецификации до следующего утверждения. После VBE нормально и есть базовый ток, они должны проверять значение VCE, VCE, если близко к VCC, это означает, что набор базовых переходе транзистора поврежден, он должен заменить транзистор. Если VCE стремится к нулю вольт, в то время как нагрузка еще не проведены, это может быть явление загрузить себя открыто, поэтому вы должны проверить на нагрузки.
Рисунок 5 транзистор переключения цепи, напряжение основной испытательной схемы рис Когда Вин до низких уровней напряжения, транзистор должен быть близок и отрезать нагрузки, если груз еще не отрезали, и он может быть установлен базы транзистора эмиттера и коллектора от короткого замыкания и должны быть заменены.
В разделе II улучшения основных транзисторный ключ цепи Иногда, положим низким уровнем напряжения не может быть в состоянии сделать транзистор отключается, особенно когда рядом с 0,6 В входного уровня, когда даже более того. Хотите, чтобы преодолеть эту критическую ситуацию, мы должны принять меры по исправлению меры для обеспечения транзистор будет закрыт. Рисунок 6 предназначен для этой ситуации улучшение две общие схемы.
(B) WYF838 Рисунок 6 для того, чтобы транзистор переключения действия, права двух улучшенной схемой
Рис 6 (а) цепи между база-эмиттер в серии с одним, в результате чего ток базы может сделать свою очередь, повысит значение входного напряжения в 0,6 вольта, так что даже если значение сигнала неисправности источника Вин и близко к 0,6 вольт, в результате чего транзистор не ведет, это все еще выключатель. Рис 6 (б) добавил вспомогательной цепи - закрыть (удерживайте-офф) резистор R2, право R1, R2, и Вин значения, направленных на обеспечение, что критические напряжения, когда переключатель замкнут. Рис 6 (б) показывает, база-эмиттер не ведет назад (iB0), R1 и R2 форме делителя напряжения в серии, так что R1 будет пересекать фиксированной (с Vin и изменения) к югу от напряжения, так что база будет ниже, чем значение напряжения Vin, так что даже близко к критическому значению Vin (Vin = 0,6 В), напряжение на базе будет подключен к отрицательной степени вспомогательные - закрытие резистор, так что меньше чем на 0,6 вольт. Как R1, R2 и VBB значение дизайна, пока значение Vin в высоком диапазоне, база будет достаточно напряжения транзистора можно включить и не будет оказана помощь - Как воздействия сопротивления.
Ускорение конденсатор (ускорение WYF838 Требования о применении быстрого переключения действий, мы должны ускорить скорость переключения транзисторов. На рисунке 7 распространенный способ, этот метод только в резистор РБ конденсатор параллельно с ускорением, поэтому, когда напряжение Vin подняться с нуля и начать передачу ток базы, конденсатор не может мгновенно обвинения, поскольку, это равносильно короткого замыкания Теперь, однако, есть большой переходный ток от основания конденсатора, ускоряя таким образом переключатель включения скорости. Позднее, чтобы быть полностью заряжена, емкость равносильно открытой, без ущерба для нормальной работы транзистора.
Рисунок 7 плюс ускорение конденсатор цепи Как только входное напряжение вниз высокого уровня на ноль уровня напряжения, конденсатор будет в очень короткое время стала главная роль база-эмиттер переход обратного смещения, в результате чего транзистор быстро переключаться отрезать, это связано с левой оригинальный конденсатор поручено положительного напряжения, как показано на рисунке 7, так что входное напряжение капель момент, напряжение на конденсаторе не может мгновенно изменить будет оставаться в постоянном, так входного напряжения падает сразу на падение напряжения база соответственно, так сделать база-эмиттер перехода в обратном смещении транзистора отсечения так быстро. Выберите соответствующий конденсатор значение может ускорить время переключения транзистора перейти к сокращению до нескольких микросекунд на следующий, большинство из значение ускорения емкость примерно несколько сотен пико фарад (ПФ).
Иногда транзисторный ключ не ведет к росту нагрузки и полномочий между коллектором, но тогда путь в рисунке 8, этот метод доступа, а также малого сигнала переменного тока схема усилителя очень близко, просто отсутствует выходной конденсатор только. Эта связь и нормальной связи движется наоборот, когда транзистор отсечения, нагрузка может быть, и когда транзистор включается, нагрузка против обрезка в виде двух контуров являются общими, и, следовательно, должны иметь четкое резолюции.
Рисунок 8, нагрузки, подключенной к улучшению переключения транзистора цепи связаны в
Тотем переключатель (Тотем-полюсные WYF838 Если рисунок 8, транзисторный ключ с емкостной нагрузкой (предполагается, что параллельно с ОПП), то после закрытия транзистора, напряжение на нагрузке должно быть медленно через RC зарядки резистор конденсатор установлено, большие значения емкости и сопротивления, постоянная времени (RC) будет больше, и делает нагрузки напряжение медленный темп роста, в некоторых приложениях, это явление не допускаются и должны быть улучшены схемы на рисунке 9.
Рисунок 9 Тотем-тип транзистора переключатели
Тотем транзистора цепи непосредственно связана с другой транзистор Диего поставленный выше, но и так называемые. Желает быть в состоянии загрузить, необходимо включить транзистора Q1, а вырезать Q2 транзистора, поэтому нагрузка может быть подключен к VCC через Q1 и, направлено на то, чтобы нагрузка на полную мощность, необходимо отрезать транзистора Q1, а транзистора Q2 включается, Такая нагрузка будет распространяться через Q2 на землю. Q1 в коллектор в дополнение к малое сопротивление контакта, но почти нет сопротивления (рис. 9), так нагрузка почти напрямую связано с положительной питания, и поэтому, когда Q1 включается, я не Явление медленного заряда конденсаторов существует. Можно сказать, что Q1 "нагрузку тянуть", и призвал "закатать (подтянуть) транзистора", Q2 называется "тянуть вниз (выпадающее) транзистора." В левой части рисунка 9, входной цепи управления, Q1 и Q2 транзистор отвечает за включение и отрезать контроля, но должны гарантировать, что и Q1 и Q2, чтобы не включается, или сделает между VCC и земли через Q1 и Q2 что равносильно короткого замыкания если да, то большой ток короткого замыкания горел по крайней мере сделать транзистор. Так транзистора тотем Ши переключается, как показано на рисунке 6-4 не должны использоваться параллельно с верблюда, или до тех пор, как тотем на вершине транзистора Q1 имеет любой из группы проводимости, в то время как в нижней части Q2 группы и, случается, есть включения, мощность через Q1 и Q2 включения из короткого замыкания, в результате чего серьезные последствия.
Применение Раздел транзистор Транзисторный ключ одним из наиболее распространенных приложений является диск светодиодов, использовать свет, чтобы указать схему статус конкретный момент действия, контроллер также может указать, является ли двигатель находится под напряжением, она позволяет непосредственным руководством концевого выключателя передать или цифровая схема в высокий потенциал государства. Например, на рисунке 10 (а), что используется для обозначения числа транзисторов переключатели флип-флоп (флип-флоп) выходное состояние. Если выход триггера является высокий уровень (обычно 5 вольт), транзисторный ключ будет проводиться, и что светится, так что оператор просто фары взгляд, мы можем узнать о состоянии текущей работы флип-флоп и не должны использовать метр обнаружить. Иногда источник сигнала (например, флип-флоп) выходной цепи на текущий момент потенциал слишком мал, чтобы ездить транзисторный ключ, на этот раз, чтобы избежать перегрузки сигнала вызвано неисправностью, мы должны использовать рис 10 (б) показывает улучшение схемы При выходе высокого уровня, первый транзистор драйвера Q1 эмиттера связанных делать с усиления тока,
() Основные принципиальная схема (б) улучшение схемы
Рисунок 10 светодиодный привод Затем включите и переезд в Q2 показатель, в связи с эмиттера в сочетании с очень высоким уровнем входное сопротивление, поэтому флип-флоп необходимо предоставить небольшим количеством входной ток, они могут быть удовлетворены работой. Цифровой дисплей Рисунок 10 (а) схема часто используется в цифровых дисплеев.
Использование транзистор переключается, как интерфейс различных напряжения в цепи В промышленном оборудовании, часто приходится использовать твердотельные логическую схему для работы в качестве управления, принципы цифровых логических схем будут подробно изложены в следующей главе в этом ради описание интерфейса цепи, первые промышленные цепи управления имущество подразделяется на три части: (1) входной части (2) логической части, (3) выходной части. В целях обеспечения надежной работы входных и выходных промышленного оборудования часто работают в некоторых высших уровней напряжения, как правило, 220 вольт. Логическую часть работает при низких уровней напряжения, для того, чтобы система работала должным образом, мы должны сделать два разных уровней напряжения могут общаться между, этот матч между работой различных напряжениях на называется интерфейсом (интерфейс ) проблемы. Работа в качестве интерфейса согласующей цепи, то известно, как схема интерфейса. Транзистор выключатели часто используются в качестве таковых на работу.
Рисунок 11, как использование транзисторные ключи контролируется высокого входного напряжения логики интерфейса схемы, например, когда входной части микро-переключатель замкнут, будет проводить понижающего трансформатора, в результате чего полного выпрямитель фильтр схема контроля напряжения постоянного тока отправлено сигнала, этот сигнал включается транзистор, когда напряжение на коллекторе в 0 (насыщенных) V, 0 V сигнал может быть подан в логические схемы, говорит, микро-переключатель находится в закрытом состоянии. И наоборот, если выключатель на, не будет силового трансформатора, в результате чего транзистор отсечения, когда напряжение на коллекторе поднимется до значения VCC, этот сигнал VCC может быть подан в логические схемы, чтобы сказал микро выключатель . На рисунке 11, среди логическая схема используется в качестве нагрузки транзистора, связанных между коллектором и землей (рис. 11), транзистор переключения цепи R1, R2, и выберите RC значения должны быть бдительными, чтобы гарантировать, что только работы транзистора в отсечки и насыщения, не работает в активном (линейного) региона. Рисунок 11 Транзистор переключения и логика как часть входных часть интерфейса между
